Ongekende supernova: enorme uitbarsting van gammastraling bereikt de ionosfeer, dit zijn de gevolgen
De oerknal was niet de enige explosie van enorm belang in onze ruimte, maar een andere kosmische episode met grote impact vond plaats door directe invloed op onze atmosfeer. Na ruim een jaar onderzocht een team de gevolgen. Dit is waar het om gaat.
Uitbarsting van gammastraling geregistreerd in een baan om de aarde: deze komt uit een ander sterrenstelsel
NASA/Wikimedia commons -Public domain
Op 9 oktober 2022, om 14:21 BST / 15:21 CEST, vond een gebeurtenis plaats die werd gedetecteerd door verschillende hoogenergetische satellieten die dicht bij onze planeet cirkelden, waaronder ESA's missie Integral. Het heette BOAT, omdat het de "helderste explosie aller tijden" was, maar dat niet alleen: het kon aanzienlijke gevolgen hebben voor de bovenste laag van onze ionosfeer, die daarna nog vele uren werd verstoord door de uitbarsting van gammastraling, geproduceerd door de stellaire supernova, die plaatsvond in een sterrenstelsel op iets minder dan twee miljard lichtjaar afstand van ons.
De ionosfeer is de laag van de atmosfeer die boven het aardoppervlak ligt en zich uitstrekt van ongeveer 50 km tot 950 km. Het bevat plasma, elektrisch geladen gassen die wetenschappers wilden onderzoeken tijdens een onderzoek naar aanleiding van deze ongekende gebeurtenis om de potentiële effecten ervan te begrijpen. Om dit te doen, gebruikten ze de gegevens verzameld door de CSES, China Seismo-Electromagnetic Satellite, gelanceerd door de Italiaanse en Chinese ruimtemissie in 2018 om het bovenste deel van de ionosfeer te monitoren en eventuele veranderingen of afwijkingen op elektromagnetisch niveau op ongeveer 500 km hoogte vast te leggen. Terwijl CSES zich tijdens de BOAT in een baan om de aarde bevond, kon een duidelijke variatie in het elektrische veld geregistreerd worden als gevolg van de gammastraling (GRB).
Supernova in onze Melkweg: wat zou er gebeuren?
Nature
Voordien waren GRB's al eerder in de ionosfeer terechtgekomen, in het onderste gedeelte tijdens het donker van de nacht, maar dit is de eerste keer dat ze in het bovenste gedeelte voorkomen. Het registreren van verstoringen van deze omvang heeft wetenschappers ertoe gebracht te geloven dat als er een supernova zou plaatsvinden in onze Melkweg, de gevolgen rampzalig zouden kunnen zijn. In dit geval zou de explosie niet alleen een impact hebben op de ionosfeer, maar ook een negatieve invloed hebben op de stratosfeer en dus op de ozonlaag: op dit punt zou schadelijke ultraviolette straling het aardoppervlak kunnen bereiken met verwoestende gevolgen. De onderzoekers suggereren bovendien dat een soortgelijke gebeurtenis mogelijk de massale uitstervingen op onze planeet tijdens de prehistorie heeft veroorzaakt.
De Chinese seismisch-elektromagnetische satelliet in de ionosfeer verschijnt als een goudkleurige kubusvormige doos op een lichtblauwe en magenta achtergrond die het aardoppervlak omringt. Een donkere straal, blauwpaars van kleur, raakt diagonaal de nevelige laag van onze planeet en produceert een heldere flits: dit is de energie van gammastraling die inslaat op de ionosfeer. De visuele weergave van de gebeurtenis is duidelijk: het is de helderste GRB die ooit heeft plaatsgevonden sinds de mens op aarde verscheen. Om deze reden is Brightest Of All Time, ook bekend als BOAT, de perfecte naam gekozen voor deze verontrustende kosmische episode.
Uitbarsting van gammastraling, de volgende studies
ESA/ATG Europa; CC BY-SA 3.0 IGO
Pas later begrepen wetenschappers dat de plaats van herkomst helemaal niet de Melkweg was, maar uit een ander sterrenstelsel. Een jaar later probeerden onderzoekers de gevolgen te bestuderen van de gebeurtenis die zeven minuten duurde en werd gedetecteerd in de tien uur na de explosie. Mede-auteur van het onderzoek Pietro Ubertini, van het Nationaal Instituut voor Astrofysica in Rome, Italië, zei: "We meten flitsen van gammastraling sinds de jaren ’60, en dit is de sterkste die ooit is gemeten." Omdat ons bestaan op aarde afhankelijk is van de stabiliteit van de atmosfeer, inclusief die welke ons scheidt van de ruimte, blijkt het onderzoek van enorm belang te zijn. Mirko Piersanti van de Universiteit van L'Aquila, Italië, voegde hieraan toe: "Er is een groot debat geweest over de mogelijke gevolgen van een flits van gammastraling in onze Melkweg."
Alle deeltjes in de ionosfeer werden op een directe manier getroffen, ondanks dat de explosie van zo'n verre locatie kwam. “We kunnen dingen zien die in de diepe ruimte gebeuren, maar die ook de aarde beïnvloeden”, zegt Erik Kuulkers van de European Space Agency. Volgens de statistieken kan zoiets slechts eens in de 10.000 jaar gebeuren. Bij aankomst waarschuwde de GRB verschillende instrumenten op aarde, zoals Indiase bliksemdetectoren en apparaten in Duitsland, Azië en Australië. Laura Hayes, zonnefysicus bij de European Space Agency, zei: "Het was zo'n enorme gebeurtenis dat alle niveaus van de atmosfeer werden beïnvloed."
Het onderzoek naar de mogelijke gevolgen van een toekomstige BOAT zal worden voortgezet en het zal het nieuwe onderzoeksobject worden voor wetenschappers, die ook de mogelijke oorzaken van de explosie zullen blijven onderzoeken: de vorming van een nieuw zwart gat?
